ика з наступного співвідношення:
,
Звідки
;
.
Задача 16
Визначити температуру нагрівання реагенту А на вході в РІС-Н адіабатично при здійсненні незворотною екзотермічної реакції А R.
Тепловий ефект хімічної реакції.
Ступінь перетворення.
Температура проведення реакції.
Теплоємність . p> 1 Складемо тепловий баланс реактора:
,
Де
В
.
2 Висловимо з останнього виразу:
;
.
Задача 17
Визначити кількість теплоти, яку необхідно відводити в РІС-Н при проведенні в ньому оборотної екзотермічної реакції А + B R +18000, з тим, щоб забезпечити максимальну ступінь перетворення реагенту А ().
Температура реакційної суміші на вході в реактор.
Теплоємність . p> Відома також експериментальна залежність, представлена ​​в таблиці 6.
Таблиця 6 - Експериментальна залежність ступеня перетворення від температури Т
В
5
15
25
35
40
42
45
55
65
В
0,18
0,31
0,46
0,56
0,58
0,60
0,59
0,49
0,38
1 З експериментальної залежності, представленої в таблиці 6, видно, що максимальна ступінь перетворення реагенту А досягається тільки при температурі реакційної суміші, рівної 42. Для цієї температури і будемо виробляти всі подальші розрахунки.
2 Приймаємо, що реактор працює в политропического режимі
3 Складемо рівняння теплового балансу для реактора, що працює в политропического режимі:
;
.
.
перетворимо останній вираз до наступного вигляду:
,
Звідки
;
В
Отже, режим роботи реактора повинен бути адиабатическим.
Задача 18
Визначити об'ємні витрати реагентів і в РІС-Н при проведенні реакції А + В = R + S. Обсяг РІС-Н
л; ; p>;;;.
1 Складемо алгоритм розрахунку:
В
Малюнок 10 - Схема розрахунку
2 Визначимо початкові концентрації компонентів А і В у суміші:
Приймаються
В
;
;
;
;
3 Визначимо концентрації реагентів А і В в реакційній суміші:
,
Звідки
;
;
,
Звідки
;
;
;
;
;
.
4 Визначимо швидкість хімічної реакції:
;
.
5 Визначимо час перебування реакційної суміші в апараті:
;
(1200000 с).
6 Визначимо об'ємні витрати реагентів А і В:
;
;
;
.
Задача 19
Швидкість перетворення в реакції А 2R описується кінетичним рівнянням першого порядку.
Обчислити середній час перебування реагує суміші, необхідне для досягнення в К-РІС з чотирьох реакторів (N = 4).
Яке час перебування реакційної суміші було б потрібно для досягнення такої ж ступеня перетворення в РІС-Н?
1 Визначимо середній час перебування реагує суміші в К-РІС:
,
де - Час перебування реагує суміші в одному реакторі.
;
(),
().
2 Визначимо середній час перебування реагує суміші в РІС-Н:
, так як в даному випадку N = 1, br/>
;
().
Задача 20
Визначити обсяг реактора ідеального змішування безперервної дії (РІС-Н), каскаду реакторів ідеального змішування (К-РІС), реактора ідеального витіснення (РІВ), при проведенні реакції другого порядку: 2А R + S.
Умови:
1 Початкова концентрація;
2 Константа швидкості хімічної реакції;
3 Ступінь перетворення;
4 Початковий витрата суміші
Примітка: обсяг реакційної суміші протягом всієї реакції залишається постійним.
1 Визначимо час перебування реакційної суміші в реакторі ідеального змішування і його обсяг:
;
;
;
.
2 Визначимо час перебування реакційної суміші в реакторі ідеального витіснення і його обсяг:
;
;
;
.
3 Для каскаду реакторів ідеального змішування приймають, що всі секції мають однаковий обсяг, причому
. ...
